presentación emanuel machado trabajo especial de grado

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN

HERRAMIENTA AUTOMATIZADA PARA LA INTEGRACIÓN DE DATOS DE CAMPO EN LAS ESTACIONES DE FLUJO O-16 Y J-20 CON ACCESO WEB, EN EL ÁREA EXTRAPESADO DE LA DIVISIÓN

CARABOBO, MORICHAL ESTADO MONAGAS.

Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero de Sistemas

Autor: Tsu. Emanuel MachadoTutora: Ing. (MSc) Amelia Malavé

Maturín, Julio de 2014

CONTEXTUALIZACIÓN

DEL PROBLEMA

Capítulo I: El Problema

CONTEXTUALIZACIÓN

DEL PROBLEMA

DATOS DE CAMPO SOLO EN MODO LOCAL

HISTÓRICO EN MODO LOCAL

AUSENCIA DE DATOSEN TIEMPO REAL

RETARDOS EN LA OBTENCIÓN DE DATOS

DEBILIDAD EN LAS TENDENCIAS DE

PRODUCCIÓN


OBJETIVOS DE

LA INVESTIGACIÓN

OBJETIVO GENERAL


Desarrollar una herramienta automatizada para

la integración de datos de campo en las

estaciones de flujo O-16 y J-20 con acceso

web, en el área extrapesado del distrito

Morichal, división Carabobo, Estado Monagas,

con la finalidad de apoyar la toma de

decisiones y mejorar los niveles de producción.

OBJETIVOS DE

LA INVESTIGACIÓN

OBJETIVOS ESPECÍFICOS


1.) Describir el funcionamiento actual de los

sistemas de control de las estaciones de flujo

O-16 y J-20, para identificar el modo de

operación.

2.) Determinar los requerimientos necesarios a

fin de lograr una integración acorde a las

necesidades de la gerencia general.

3.) Diseñar la arquitectura del sistema propuesto

que permitará supervisar los procesos en las

estaciones de flujo O-16 y J-20.

4.) Construir la Interfaz Hombre-Máquina (HMI),

con el software InTouch 9.0, para supervisar

remotamente ambas estaciones.

5.) Ejecutar pruebas para validar la

comunicación entre las SCADA de las salas de

control y el sistema propuesto.

6.) Realizar la migración del HMI a la aplicación

Suite Voyager con la finalidad de tener acceso

vía web.

JUSTIFICACIÓN DE

LA INVESTIGACIÓN

DISPONER DE INFORMACIÓN

EN TIEMPO REAL

GARANTIZAR LA SEGURIAD DE

LOS DATOS DE CAMPO

ALMACENAR LOS PROCESOS

HISTÓRICOS

GARANTIZAR LA BASE DE

DATOS ACTUALIZADA

TOMAR DECISIONES

IMPULSAR LA GESTIÓN DEL NEGOCIO E INTEGRACIÓN DE

LOS NIVELES (MES)


ANTECEDENTES DE

LA INVESTIGACIÓN

Mendoza, L. (2013). “Desarrollo de un Sistema de Información para la Gestión y Control del mantenimiento de los equipos rotativos en el Departamento de Equipos Dinámicos de PDVSA, Distrito Morichal, División Carabobo ubicado en el Municipio Maturín, Estado Monagas.” Universidad de Oriente Núcleo de Monagas.

Rojas, A. (2013). “Herramienta Automatizada para el Control de los Procesos Operacionales del Tren de Prueba de la Macolla-J21-1, en el Área de Extrapesado del Distrito Morichal, PDVSA, Maturín, Estado Monagas.” Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño Extensión Maturín.

Jaime, S. (2012). “Migración de la base de datos del Sistema de Control Distribuido (MOD 300), al Sistema de Control y Supervisión, guardián del Alba (GALBA) ubicado en PDVSA distrito Morichal, división Carabobo, estado Monagas”. Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Bolivariana.

Capítulo II: Marco Teórico

BASES TEÓRICAS

SISTEMAS

SCADA

APLICACIÓN

WEB

SISTEMAS DE

INFORMACIÓ

N

SISTEMAS DE

CONTROL

Modelo de

Automatizaci

ón

Piramidal

ERP

MES

SISTEMA DE CONTROL

SCADA

PROCESOS E INSTRUMENTACIÓN


BASES LEGALES

Constitución de la República Bolivariana de Venezuela , Art.110

Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación de Venezuela, Art. 15

Ley Orgánica de Hidrocarburos, Art. 1, Art.5


Modalidad y

Tipo de Investigación

Proyecto Factible

•Representa una solución viable a un problema planteado.

Descriptiva

•Permite lograr caracterizar un objeto de estudio o situación concreta.

Capítulo III: Marco Metodológico

UNIDAD DE ESTUDIO

Sistemas de

Control

HMI

ENLACES DE COMUNICACIÓN

ALMECENAMIENTO DE DATOS

Tableristas4

Supervisores2

Superintendente1

Gerentes4


TÉCNICAS E INSTRUMENTOS

DE RECOLECCIÓN DE DATOS

•Conversaciones informales con personal involucrado, objeto de

obtener datos e información relevante

Entrevista

• Revisión de fuentes bibliográficas de la empresa.

Revisión Documental

Observación Directa

• Verificar actividades en sitio de trabajo


TÉCNICAS DE

ANÁLISIS DE DATOS

Descripción detallada de situaciones, eventos,

instrucciones, comportamientos, experiencias

y actitudes

Análisis Cualitativo

Análisis de Contenido

Realizar diagnóstico y agrupar contenidos

significativos de entrevistas, texto,

manuales entre otros.


DESCRIPCIÓN SITUACIÓN ACTUAL

Ubicación de las Estaciones de Flujo

Capítulo IV: Resultados

Descripción Situación Actual

Funcionamiento de las Estaciones de Flujo O-16 y J-20


TK-28000

TK-10001

FLUIDO MULTIFASICO DE

MACOLLAS

FLUIDO MULTIFASICO DE

MACOLLAS

BOMBAS DE

TRANSFERENCIA DE

CRUDO DILUIDO A

TRATAMIENTO

GAS HACIA PLANTA COMPRESORA

CRUDO HACIA COMOR

CG-02

CG-01

SG-01

SG-02

SG-03

DG-01

DG-02

CALENTADOR GENERAL DE PRODUCCIÓN

SEPARADOR GENERAL DE PRODUCCIÓN

DEPURADOR DE GAS

TANQUES DE ALMACENAMIENT

O

DESCRIPCIÓN SITUACIÓN ACTUAL

Sistemas de Control de Estaciones de Flujo


O-16 J-20

Arquitectura Semi distribuida Sistema de control

Cantidad de macollas 11 19

Enlace Radio enlace 2.5 gb Wimax

Radio enlace 2.5 gb Wimax

Controlador PLC(3) DCS

REQUERIMIENTOS

Funcionales


Gestor de Contenido

Link de cada interfaz

Visualización de Ambientes

Informes de macollas

Resumen y tendencia de producción

REQUERIMIENTOS

No Funcionales


HARDWARE

PLC gama alta.

Tarjetas de I/O

Sistema de control

distribuido de

Foxboro, I/A Series

Servidor Web HP ProLiant DL300

Servers

Tarjeta de

Comunicación

Computador de

escritorio

Enlace de radio con

tecnología Wimax

REQUERIMIENTOS

No Funcionales


SOFTWARE

Windows XP WindowMaker Suite Voyager

Intouch 9.0 WindowViewer Servidor HTTP Apache

ARQUITECTURA DEL SISTEMA PROPUESTO


CONSTRUCCIÓN DE LA INTERFAZ HOMBRE-MÁQUINA (HMI)


PASO 1:

Creación de un nuevo Proyecto

En IntouchBarra de menú del

software seleccionar la pestaña fichero

Se elige la opción nuevo


PASO 2:

Desarrollo de Ventanas

Seleccionar Icono de hoja blanca

Colocar nombre de ventana

Seleccionar color y

símbolos



PASO 3:

Desarrollo de Ventanas

Opción de Símbolos Seleccionar color y

símbolos

Tamaño y Rotación



PASO 4:

Definición del

Tagname

Tipos de TagnameTipos de datos del

Tagname

Características de los

Tagname


•Tags registros internos de InTouch MEMORY •Registros de enlace con otros programas I/O •Tags de tipo indirecto INDIRECT

•Tags de los grupos de alarmas GROUP VAR

•Tag asociado a los gráficos históricos HISTTREND

•Información acerca de los tags que están siendo visualizados en una gráfica histórica TagID

•Puede disponer de un valor 0 ó 1 Discrete

•Tagname de 32 bits con signo. Su valor va desde -2.147.483.648 •hasta 2.147.483.647

Integer

•Tagname en coma flotante. Su valor va entre ±3.4e38. Todos los cálculos son hechos en 64 bits de resolución, pero el resultado se almacena en 32 bits

Real

•Tagname alfanumérico de hasta 131 caracteres de longitud Message

TIPOS DE TAGNAMESTIPOS DE DATOS DE LOS TAGNAMES•Visualiza las características principales del tagname Main

•Visualiza las características del tag que va a crear (valor mínimo/máximo, etc.) Details •Visualiza las condiciones de alarma del tag Alarms

•Le permitirá de visualizar las características del tagname tanto de detalles como de alarma Details&Alarms

•Visualiza Miembros caso de ser supertag Members

CARACTERÍSTICAS DE LOS TAGNAMES


PASO 5:Animación de

Los Objetos

Animation

Links

Animación de

Los Objetos Valor

discreto

Animación de

Los Objetos Valor

discreto Analógico


ANIMATION LINKSANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETO ANIMACIÓN DE OBJETOS VALOR DISCRETO ANALÓGICO




RUNTIME

Windows Viewer




Pruebas de Comunicación entre los SCADA de las

Salas de Control y el Sistema Propuesto

PRUEBAS SEÑALES ANALÓGICASSEÑALES DE SALIDAS ANALÓGICAS

MIGRACIÓN DEL HMI A LA APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER


SUITE VOYAGER

APLICACIÓN WEB

MIGRACIÓN

MIGRACIÓN DEL HMI A LA APLICACIÓN WEB SUITE VOYAGER


REPORTES Y SEGUIMIENTODE LOS PROCESOS: ACTIVEFACTORY


Realizar diagnóstico y agrupar contenidos significativos de entrevistas, texto, manuales

entre otros.

MANUAL DE USUARIO

INTRODUCCIÓN

ACCESO A

SUITEVOYAGER

VISUALIZACIÓN

DE LOS

AMBIENTES

USO DEL ACTIVE

FACTORY

REPORTES DE

TENDENCIAS DE

PRODUCCIÓN

NORMA

GGPIC (Guia de

Gerencia de

proyectos de

Inversión de

Capital) PDVSA



entre otros.

VISUALIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA

EJECUCIÓN DE LA

HERRAMIENTA

AUTOMATIZADA

CONCLUSIONES


1.) Se describió el funcionamiento actual de los sistemas de control de

las estaciones de flujo O-16 y J-20, identificando la ubicación y el modo

de operación de cada uno.

2.) Se determinaron los requerimientos necesarios a fin de lograr una

integración acorde a las necesidades de la gerencia general,

permitiendo identificar el hardware, software y los instrumentos

requeridos para el desarrollo de la herramienta web.

3.) Se estableció y describió detalladamente la arquitectura del sistema

propuesto que permita supervisar los procesos en las estaciones de flujo

O-16 y J-20, siempre tomando en cuenta las características del proceso

operativo y las indicaciones del personal de ingeniería de procesos (IDP).

4.) Se construyó la Interfaz Hombre-Máquina (HMI), con el software

InTouch 9.0, para supervisar remotamente ambas estaciones, realizando

los despliegues gráficos o interfaz hombre-máquina (IHM) que

posteriormente fueron exportadas al software web SuiteVoyager.

5.) Se realizaron pruebas de lazo y de integridad para validar la

comunicación entre los instrumentos de campo, el PLC y el SCADA. Para

verificar que el sistema pueda monitorear las variables operacionales

(presión, flujo, temperatura, flujo de gas, posición de las válvulas de

control) desde cualquier sitio a través de la web.

6.) Se procedió a realizar la migración del HMI a la aplicación Suite Voyager

con la finalidad de tener acceso vía web. Con la implementación de esta

herramienta automatizada, se podrán tomar decisiones acertadas desde la

gerencia general en tiempo real.

RECOMENDACIONES


1.) Desarrollar un programa de mantenimiento preventivo y un

constante acondicionamiento de los equipos, para mantener el

sistema en óptimas condiciones.

2.) Dar importancia a la masificación de esta herramienta, en los

procesos de extracción y producción de crudo de la industria

petrolera.

3.) Mantener la calibración de los instrumentos a tono y sin errores

en escalamientos de unidades de ingeniería en las variables de la

base de datos de la aplicación.


entre otros.

PARA EL LOGRO DEL TRIUNFO SIEMPRE HA SIDO

INDISPENSABLE PASAR POR LA SENDA DE LOS SACRIFICIOS.

SIMÓN BOLÍVAR


GRACIAS POR SU

ATENCIÓN

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN MATURÍN

HERRAMIENTA AUTOMATIZADA PARA LA INTEGRACIÓN DE DATOS DE CAMPO EN LAS ESTACIONES DE FLUJO O-16 Y J-20 CON ACCESO WEB, EN EL ÁREA EXTRAPESADO DE LA DIVISIÓN

CARABOBO, MORICHAL ESTADO MONAGAS.

Trabajo de Grado presentado como requisito parcial para optar al Título de Ingeniero de Sistemas

Autor: Tsu. Emanuel MachadoTutora: Ing. (MSc) Amelia Malavé

Maturín, Julio de 2014

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